350MW供熱機組除氧器水位控制優化

龔學仲

（華電滕州新源熱電有限公司，山東 滕州 277500）

一、前言

供熱季350MW火電機組正常運行中，機組供熱抽氣量變化大，供熱回水流量分配不合理等原因易造成除氧器水位越線。除氧器正常水位值為2350mm；正常壓力值為0.147～0.9697 MPa，除氧器排氧門應適當開啟，熱網凝結水回收至除氧器時，應注意調整水位正常，防止管道振動，進入除氧器的蒸汽壓力不應變化太快，避免大量向除氧器補入冷水，以防除氧器振動、壓力突降。

二、機組概況

350MW火電機組汽輪機為上海汽輪機廠制造的C312/305-16.67/0.5/538/538型，反動式、單軸、一次中間再熱、雙缸雙排汽、具有一級調整抽汽的供熱機組。中壓缸排汽抽汽，單機最大抽汽量400t/h。抽汽經供熱抽汽電動調節閥、供熱抽汽逆止閥、快速關斷閥、供熱抽汽電動截門送至供熱首站。首站換熱器凝結水經首站兩臺變頻凝結水泵加壓后回收至相應機組的#5低壓加熱器凝結水管道；供熱初期為保證凝結水水質，回水管路裝設除鐵裝置器一組，確保凝結水可靠回收。除氧器水位聯鎖保護：

1）除氧器水位≥2550mm，高Ⅰ值報警；

2）除氧器水位≥2650mm，高Ⅱ值報警，聯開除氧器溢水電動門；

3）除氧器水位≥2850mm，高Ⅲ值報警，聯開除氧器放水門，超遲聯關四抽至除氧器進汽電動門；聯開四抽至除氧器逆止門后疏水門；

4）除氧器水位≤2550mm除氧器放水門在聯鎖位聯關；

5）除氧器水位≤2350mm除氧器溢水電動門在聯鎖位聯關；

3除氧器水位越限分析

（一）機組AGC-R模式負荷波動大。機組負荷AGC-R模式運行，負荷變化范圍175MW-315MW,變負荷率設定值7MW/Min。《350MW機組運行規程》規定：冬季供熱工況主汽門前蒸汽額定流量1021t/h。當負荷快速下降時，機組給水流量快速下降，除氧器水位上升，凝結水泵變頻跟蹤除氧器水位降低出力，凝結水流量調節滯后于給水流量，此時供熱首站回水流量未降，#5低加至除氧器流量下降緩慢，從而導致機組除氧器水位越上限。

（二）兩機組供熱回水流量分配不合理。隨機調閱除氧器水位越限時，兩機組供熱流量和回水流量并計算出同一時刻兩機組的供熱流量偏差與回水流量偏差分析兩臺機組回水流量的分配情況。通過對比兩機組供汽流量偏差與回水流量偏差，發現兩機組回水流量調整隨意，分配無規律。機組運行調整人員調整供熱回水時無法觀測對方機組供熱回水流量以及供熱回水調整門開度、除氧器水位和凝汽器水位等參數，從而導致回兩臺機組流量盲目調整，分配不合理。

（三）機組供熱回水調門開度反饋異常。供熱回水壓力和#3機供熱回水調門開度不變時，機組供熱回水流量應與機組供熱回水調門開度成線性關系，且操作順暢無卡澀現象。通過調閱機組供熱回水流量、機組供熱回水調門開度和供熱回水壓力的歷史曲線，發現相鄰機組調門開度與首站供熱回水壓力一定時，機組供熱回水流量與供熱回水調門開度線性關系較差。機組供熱回水調門卡澀且門桿行程零位偏移，造成機組供熱回水流量不穩定。

三、除氧器水位控制優化

（一）負荷大幅波動期間，及時提前調整凝結水泵變頻出力，根據負荷變動幅度提前調整供熱抽汽量和供熱回水量，保證#5低價出口至除氧器流量波動維持在標準范圍內。調閱歷史趨勢，負荷175MW到310MW區間內,采集除氧器水位維持穩定時不同負荷對應的的給水流量與#5低加出口至除氧器流量，大致推算出不同負荷，不同抽汽流量工況下所需大致的凝結水流量，為以后凝結水泵調整提供依據。機組快速大幅降負荷是除氧器水位越限的高發時期，要做好提前預測，超前調整。參考以前負荷變化曲線，預測到負荷大幅下降趨勢，提前將凝結水泵變頻操作器中將除氧器水位設定值降低，同時根據統計計算的凝結水流量，下調凝結水泵出力調整凝結水流量至目標值，凝結水流量與給水流量同時降低，措施實施后，在相同的負荷變化曲線下，通過對比可以發現，有效調節除氧器水位緩慢上漲，避免除氧器水位越限。

（二）制定供熱首站水平衡圖，涵蓋兩機組供熱抽汽流量、供熱回水流量、一期供熱蒸汽流量，方便運行人員實時監控兩機組供熱參數針并對兩臺機組負荷變化及時調整供熱抽汽量及供熱回水流量。嚴格執行《供熱運行措施》中給出的供熱調整標準，及時根據負荷做出調整，優化兩機組供熱回水流量分配，盡量減少機組凝汽器補水，并作為運行人員日常調整的依據。實施前后相近工況對比：負荷變化相同，參照供熱首站水平衡圖中的兩臺機組實時供熱參數，可以在負荷變化時及時統籌分配兩臺機組的供熱回水流量，避免了因無參數參考隨意調整機組供熱回水流量的現象，避免了供熱回水分配不均的現象，從而有效的降低#4機組除氧器水位超標次數。

（三）提高供熱回水調門可靠性，提升供熱回水調門與供熱回水流量線性相關性，分析在供熱回水壓力和鄰機供熱回水流量一定時，機組供熱回水流量與#4供熱回水調門開度對應關系。針對異常和缺陷，聯系維護人員對機組組供熱回水調門的銅套進行更換，對調門門桿行程進行重新整定，整定后再次對開度和流量調整進行分析，直至調門能對流量進行標準的控制。供熱回水調門調整后可靠性更高，且調整調門開度控制流量，通過對比調整前后#4機供熱回水調門開度與供熱回水流量，可以發現在凝結水泵電流不變的情況下，回水調門開度的調整與回水流量的變化更加線性相關。

結語

通過對除氧器水位越限多方面的原因分析，我們根據機組負荷對凝結水泵出力超前調整，制定了供熱首站水平衡圖，超期控制機組供熱抽氣量，提高供熱回水調門可靠性。對除氧器水位進行上述控制優化后，我們跟蹤統計機組除氧器水位越限次數情況，機組除氧器水位越限次數4次，優化前供熱期間機組除氧器水位越限次數超標累計56次，月平均14次/月，由此說明，控制優化是切實有效的。